Propiedades mecánicas, eléctricas, térmicas y químicas de las resinas de poliamida (PA)

La poliamida (PA) es un compuesto de alto molecular sintetizado a partir de lactama, ácido carboxílico graso, amina grasa o ácido dibásico aromático, amina aromática de amina, que contiene grupos de amida (-nhco-) en la cadena principal. La poliamida es una resina cristalina semitransparente angular o blanca dura, ya que la masa molecular relativa de poliamida plástica de una ingeniería es generalmente (1.5-3) × 104. La poliamida tiene alta resistencia mecánica, alto punto de ablandamiento, resistencia al calor, factor de fricción baja, resistencia a la abrasión , auto-lubricante, absorción de vibraciones y anecoico, resistencia al aceite, resistencia al ácido débil, resistencia al álcali y solventes en general, buen aislamiento eléctrico, autoextinguidor, no tóxico, inodoro, buena meteorización, tinte deficiente, buena resistencia, buena coloración, buena coloración, buena coloración, buena colorabilidad. Buena resistencia, mala coloración. La desventaja es que la absorción de agua es grande, lo que afecta la estabilidad dimensional y las propiedades eléctricas. El refuerzo con fibra puede reducir la absorción de agua de la resina, para que pueda funcionar en condiciones de alta temperatura y alta humedad.

1. Propiedades de poliamidas de uso común

Las variedades de PA son PA6, PA66, PA11, PA12, PA46, PA610, PA612, PA1010, así como la producción semi-aromática de amina PA6T y poliamidas especializadas, etc., de las cuales PA6, PA66 es la más grande, que representa más de 90 de 90 de 90 % de la producción de poliamida. La estructura química de varias poliamidas es diferente, y sus propiedades también son diferentes. La Tabla 1-1 enumera las propiedades de algunas poliamidas de uso común.

Propiedades de poliamidas comunes

2. Propiedades mecánicas

La cadena molecular de poliamida contiene grupos de amida polar, puede formar unión de hidrógeno intermolecular, cristalinidad, la fuerza entre la cadena molecular es mayor, por lo que tiene una alta resistencia mecánica y módulo. Con el aumento de la densidad del grupo de amida, la simetría de la cadena molecular y la cristalinidad, su resistencia aumenta; Con el aumento del grupo metilo en la cadena molecular de poliamida, la resistencia mecánica disminuye, mientras que la resistencia al impacto aumenta gradualmente. La introducción de grupos arilo en la estructura de la cadena molecular de poliamida también aumenta la resistencia debido al aumento de la energía de unión y el aumento de las fuerzas (por ejemplo, las fuerzas de van der Waals) entre las cadenas moleculares. Entre las poliamidas, PA66 tiene la mayor dureza y rigidez, pero la menor dureza. Todo tipo de poliamida según la clasificación del tamaño de la dureza: PA66 <PA11 <PA12 <PA1010 <PA6 <PA610. Cristalinidad de poliamida, tiene un gran impacto en las propiedades mecánicas, la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, el módulo de flexión con el aumento de la cristalinidad y la mejora. El grupo de amida en la cadena principal de la molécula de poliamida es un grupo hidrofílico, que hace que la poliamida tenga absorción de agua. La absorción de agua tiene una gran influencia en las propiedades mecánicas de la poliamida, después de absorber el agua, la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión y su módulo de elasticidad de flexión, etc. Ver Tabla 2-1.

Efecto de la absorción de agua de poliamida en la resistencia

3. Propiedades eléctricas

La poliamida tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico, la Tabla 3-1 enumera algunas de las propiedades eléctricas de la poliamida. Aunque la poliamida tiene buenas propiedades eléctricas, contiene grupos de amida polar en la cadena principal de la molécula y es un polímero absorbente de agua. A medida que aumenta la velocidad de absorción de agua, la resistividad del volumen y la resistencia dieléctrica de la poliamida disminuyen, lo que hace que los plásticos de ingeniería de poliamida no sean adecuados para su uso como aisladores eléctricos para el trabajo de alta frecuencia y entorno húmedo.

4. Propiedades térmicas

El punto de fusión de diferentes variedades de poliamida varía enormemente, el punto de fusión más alto es PA46, hasta 295 ℃. La poliamida tiene una amplia gama de temperaturas de funcionamiento, generalmente de -40 a 100 ° C. La temperatura de deflexión de calor de la poliamida depende en gran medida de la carga. La temperatura de deflexión de calor de las poliamidas está fuertemente relacionada con la carga a la que se someten y disminuye rápidamente con el aumento de la carga. Las conductividades térmicas de las diversas poliamidas no varían mucho, como se muestra en la Tabla 1-1. El calor de combustión de las diversas poliamidas se muestra en la Tabla 4-1. El calor de combustión de PA6 y PA66 es el mismo, mientras que el de PA610 es más alto y el de PA11 es el más alto.

5. Propiedades químicas

La poliamida es estable para la mayoría de los reactivos químicos, especialmente para la gasolina, los lubricantes y otros aceites, tiene una fuerte resistencia, buena resistencia al aceite, PA11, PA12 La resistencia al aceite es excelente, es la primera opción de materiales para líneas de combustible automotriz. Sin embargo, es soluble en fenol, ácido inorgánico concentrado y ácido fórmico a temperatura ambiente, y en etilenglicol, ácido acético glacial, propilenglicol, solución de metanol de cloruro de zinc o cloruro de calcio, así como ácido fluoroacético y fluoroetanol a alta temperatura. En general, la mayoría de los plásticos de poliamida son estables en soluciones alcalinas, pero la hidrólisis o degradación ocurre a altas temperaturas, especialmente cuando la poliamida se derrite; En estas condiciones, los ácidos y aminas inorgánicas, especialmente los ácidos monovalentes, pueden acidificar y aminolizar la poliamida, causando la rotura del enlace de ftalida-amina y, en última instancia, generando el monómero de la poliamida. Las poliamidas sufren degradación térmica a altas temperaturas. Además de la degradación térmica, la degradación oxidativa ocurre cuando la poliamida se calienta en el aire. Por ejemplo, PA66 se vuelve frágil después del tratamiento a 250 ° C durante 2 h o 70 ° C durante 2 años. En la práctica, a menudo en el procesamiento de productos de poliamida, agregue algunos antioxidantes para inhibir la degradación oxidativa térmica. La poliamida en la luz, debido a la radiación ultravioleta, también se producirá fotodegradación o envejecimiento. La poliamida contiene grupo de carbonilo, puede absorber la luz ultravioleta a la luz solar, de modo que la rotura y reticulación del segmento de la cadena de poliamida, en ausencia de luz de oxígeno, la descomposición de PA6 y PA66 en H2, Co e hidrocarburos. Los absorbedores de rayos UV y los estabilizadores de luz amina obstaculizados se pueden agregar para mejorar la estabilidad de la luz de las poliamidas.